一种矿山动火作业风险预警分析方法及系统与流程

本申请涉及矿山安全监控，具体涉及一种矿山动火作业风险预警分析方法及系统。

背景技术：

1、在矿山行业，动火作业是指在开采过程中涉及到明火的所有操作，包括焊接、切割以及热处理等。这些作业由于直接使用火源，存在较高的安全风险，尤其是在易燃易爆的矿山环境中，因此矿山动火作业的安全管理变得尤为重要。矿山现有的动火作业审批流程复杂繁琐，且多为纸质审批，通常还需要多级审批，在紧急作业情况下可能导致不必要的延误；现场动火作业安全监视大多需要靠人工监督来完成，现场动火作业管理人员因视力和注意力有限，难以全时段全方位进行监视，存在误判的风险；且现有部分矿山采用全程录视频的方式进行辅助监督，但是现有监控系统主要依赖于人工查看视频录像，缺乏自动识别技术来对危险有害因素和不安全行为进行监测和报警，难以对整个动火作业过程的数据进行整合和分析，导致安全管理人员对动火作业管控不全面。

2、因此，本领域亟需一种能够实现高效、集成式、智能化的动火作业管控系统。

技术实现思路

1、为此，本申请提供一种矿山动火作业风险预警分析方法及系统，以解决现有技术无法实时自动识别动火行为，人工监控压力大，响应速度慢的问题。

2、为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

3、第一方面，一种矿山动火作业风险预警分析方法，包括：

4、步骤1：根据系统模块划分建立矿山动火作业风险评价指标体系；所述矿山动火作业风险评价指标体系为二级评价指标体系；

5、步骤2：根据单指标测度函数构建所述二级评价指标体系中各评价指标的单指标测度函数，得到各评价指标的未确知测度函数图；

6、步骤3：采用熵权法评估各个模块的二级影响因素的重要性，并确定一级影响因素对动火作业的重要性系数，从而计算出各评价指标的客观权重；

7、步骤4：通过序关系法从专家角度对所述二级评价指标体系中各评价指标按重要度进行排序，并根据相邻指标的相对重要性确定主观权重；

8、步骤5：将所述客观权重系数和所述主观权重系数进行耦合，得到矿山动火作业风险评价指标的组合权重；

9、步骤6：根据未确知测度基本原理和计算规则，将所述组合权重与所述未确知测度函数图进行耦合，得到矿山动火作业各模块的多指标综合测度评价向量；

10、步骤7：根据置信度准则对所述多指标综合测度评价向量进行综合性评价，得到风险等级评价和预警分析结果。

11、可选地，所述步骤1中，所述系统模块划分为显示模块、gis地图模块、人员管理模块、作业管理模块、物资管理模块、动火巡查模块、手机端动火审批模块、现场视频采集分析模块、现场环境数据监测模块、数据处理分析模块和示警模块。

12、可选地，所述步骤3中，所述客观权重计算公式为：

13、

14、其中，wj为第j个评价指标的客观权重，m为评价指标的总数，ej为第j项评价指标的熵值。

15、可选地，所述步骤4中，所述主观权重计算公式为：

16、

17、其中，wm为第m个评价指标的主观权重，n＝m,m-1,…2，ri表示相对重要性。

18、可选地，所述步骤5中，所述组合权重计算公式为：

19、

20、其中，zi为组合权重，wi为主观权重，vi为客观权重。

21、可选地，所述步骤7中，所述置信度准则为：

22、

23、其中，μi为评价对象qi的多指标综合测度，k0为分类等级。

24、第二方面，一种矿山动火作业风险预警分析系统，其特征在于，包括终端平台、设备端、数据处理分析模块和示警模块，其中，所述数据处理分析模块用于实现所述的矿山动火作业风险预警分析方法，所述终端平台包括显示模块、gis地图模块、人员管理模块、作业管理模块、物资管理模块和动火巡查模块，所述设备端包括手机端动火审批模块、现场视频采集分析模块和现场环境数据监测模块，所述示警模块用于接收所述数据处理分析模块发出的指令并执行。

25、可选地，所述手机端动火审批模块包括动火作业申请模块、动火作业审批流程模块、动火前安全培训模块、动火前安全检查模块、动火过程中安全监测模块和动火作业后安全确认模块。

26、可选地，所述现场视频采集分析模块包括智能摄像头和智能传感器，所述智能传感器安装在作业人员身上，用于实时监测人员身体状态，所述能摄像头用于识别并分析违规行为。

27、可选地，所述现场环境数据监测模块用于通过三合一智能气体传感器监测环境中有毒有害气体以及可燃性气体的浓度，若有毒有害气体以及可燃性气体浓度高于危险阈值，则通过所述示警模块进行报警并停止动火作业。

28、相比现有技术，本申请至少具有以下有益效果：

29、本申请提供了一种矿山动火作业风险预警分析方法，能实时自动识别动火行为，减少了人工监控的压力和误判率，提高了监控的准确性和响应速度，且通过深度学习算法和数据分析，能够有效预测动火作业的潜在风险，为决策者提供科学依据，从而降低了安全事故的发生概率。

30、本申请提供了一种矿山动火作业风险预警分析系统，能够在线上迅速完成动火作业审批手续，实时监控和识别动火作业不安全行为并能够实时报警和预警，提升动火作业安全风险管理的响应速度和管理效率。

技术特征：

1.一种矿山动火作业风险预警分析方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的矿山动火作业风险预警分析方法，其特征在于，所述步骤1中，所述系统模块划分为显示模块、gis地图模块、人员管理模块、作业管理模块、物资管理模块、动火巡查模块、手机端动火审批模块、现场视频采集分析模块、现场环境数据监测模块、数据处理分析模块和示警模块。

3.根据权利要求1所述的矿山动火作业风险预警分析方法，其特征在于，所述步骤3中，所述客观权重计算公式为：

4.根据权利要求1所述的矿山动火作业风险预警分析方法，其特征在于，所述步骤4中，所述主观权重计算公式为：

5.根据权利要求1所述的矿山动火作业风险预警分析方法，其特征在于，所述步骤5中，所述组合权重计算公式为：

6.根据权利要求1所述的矿山动火作业风险预警分析方法，其特征在于，所述步骤7中，所述置信度准则为：

7.一种矿山动火作业风险预警分析系统，其特征在于，包括终端平台、设备端、数据处理分析模块和示警模块，其中，所述数据处理分析模块用于实现权利要求1-6任一项所述的矿山动火作业风险预警分析方法，所述终端平台包括显示模块、gis地图模块、人员管理模块、作业管理模块、物资管理模块和动火巡查模块，所述设备端包括手机端动火审批模块、现场视频采集分析模块和现场环境数据监测模块，所述示警模块用于接收所述数据处理分析模块发出的指令并执行。

8.根据权利要求7所述的矿山动火作业风险预警分析系统，其特征在于，所述手机端动火审批模块包括动火作业申请模块、动火作业审批流程模块、动火前安全培训模块、动火前安全检查模块、动火过程中安全监测模块和动火作业后安全确认模块。

9.根据权利要求7所述的矿山动火作业风险预警分析系统，其特征在于，所述现场视频采集分析模块包括智能摄像头和智能传感器，所述智能传感器安装在作业人员身上，用于实时监测人员身体状态，所述能摄像头用于识别并分析违规行为。

10.根据权利要求7所述的矿山动火作业风险预警分析系统，其特征在于，所述现场环境数据监测模块用于通过三合一智能气体传感器监测环境中有毒有害气体以及可燃性气体的浓度，若有毒有害气体以及可燃性气体浓度高于危险阈值，则通过所述示警模块进行报警并停止动火作业。

技术总结
本申请公开了一种矿山动火作业风险预警分析方法及系统，方法包括：根据系统模块划分建立矿山动火作业风险评价指标体系，并构建单指标测度函数，得到各评价指标的未确知测度函数图；采用熵权法计算出各评价指标的客观权重；通过序关系法确定主观权重；将客观权重系数和主观权重系数进行耦合，得到矿山动火作业风险评价指标的组合权重；根据未确知测度基本原理和计算规则，将组合权重与所述未确知测度函数图进行耦合，得到矿山动火作业各模块的多指标综合测度评价向量；根据置信度准则对多指标综合测度评价向量进行综合性评价，得到风险等级评价和预警分析结果，能实时自动识别动火行为，减少了人工监控的压力，提高了响应速度。

技术研发人员：周福宝,田向亮,丁晓强,付士根,张兵兵,高运超,李振涛,苏贺涛,赵端,孙永强,李允旺,郝从猛
受保护的技术使用者：中国安全生产科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/9/2